Nel mondo dell'assemblaggio, le rondelle possono sembrare un elemento insignificante: un disco metallico posizionato tra la testa della vite o il dado e la superficie da serrare. In realtà, dietro la loro apparente semplicità, si nasconde un ruolo importante per garantire la durata e l'affidabilità dell'assemblaggio.
In questo articolo vedremo perché le rondelle sono importanti, cosa sono l'assestamento (embedding) e il rilassamento del giunto, e come la gamma di avvitatori elettrici intelligenti K-DUCER di Kolver aiuta a gestire questi fenomeni in modo efficace.
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Perché usare le rondelle nei giunti avvitati
Le rondelle offrono diversi vantaggi:
- Distribuzione del carico – Riducono la pressione localizzata sulla superficie, evitando danni ai materiali.
- Protezione – Difendono superfici delicate come verniciature o materie plastiche durante il serraggio.
- Riduzione dell'usura – Limitano l’attrito tra elementi a contatto, aumentando la durata del giunto.
- Compensazione dei giochi – Aiutano a colmare disallineamenti o tolleranze tra foro e vite.
Questi benefici, però, devono essere considerati insieme a un fenomeno spesso sottovalutato: l'assestamento (in inglese: embedding).
Cosa sono l'assestamento e il rilassamento del giunto
L'assestamento avviene quando, dopo il serraggio, le superfici a contatto si deformano leggermente sotto il carico applicato. Il materiale si compatta, riempiendo micro-irregolarità e creando una maggiore area di contatto.
Il processo si sviluppa così:
- Serraggio iniziale – La vite o il dado esercita pressione sulla rondella e sulla superficie da serrare.
- Deformazione superficiale – I micro-rilievi delle superfici si comprimono, modificando l'altezza effettiva del giunto.
- Perdita di precarico – La vite si "accorcia" rispetto alla distanza originaria e la tensione interna diminuisce.
Questa perdita di precarico può arrivare a valori anche superiori al 50%, compromettendo la tenuta e l'affidabilità del giunto.
Il ruolo delle rondelle nell'assestamento
Se da un lato le rondelle aiutano a distribuire meglio il carico, dall’altro creano un'interfaccia in più dove può avvenire l'assestamento.
Se la rondella è troppo morbida o inadatta al materiale, il fenomeno può peggiorare. Inoltre, durante il serraggio, una rondella che ruota può alterare l’attrito sotto la testa della vite o del dado, rendendo il controllo della coppia meno preciso.
In applicazioni dove la precisione è fondamentale, come nei settori automotive o aerospaziale, spesso si preferiscono soluzioni alternative come viti o dadi con flangia integrata, che distribuiscono il carico senza introdurre superfici di contatto aggiuntive.
Gestire correttamente assestamento e rilassamento
Affidarsi ad avvitatori ad aria o con frizione meccanica rende difficile controllare esattamente cosa succede all'interno del giunto. L’irregolarità delle superfici, il comportamento dei materiali e la variabilità dell'operatore possono influenzare significativamente il risultato.
Quando la precisione è importante, è preferibile adoperare avvitatori elettrici con trasduttore integrato, come la linea K-DUCER di Kolver.
Controllo in tempo reale di coppia e angolo
Gli avvitatori K-DUCER monitorano coppia e angolo durante tutto il processo di serraggio, offrendo dati immediati su ciò che accade nel giunto.
- Rilevamento dell'assestamento – Si analizza l'andamento coppia/angolo per individuare fenomeni anomali, come un aumento eccessivo dell'angolo a basse coppie.
- Controllo del precarico grazie al monitoraggio della coppia prevalente – Si possono regolare i parametri avanzati del controllo della coppia prevalente per rispondere dinamicamente alle condizioni del giunto rilevate e minimizzare la perdita di precarico.
Strategie di serraggio avanzate
Per ridurre l’effetto dell’assestamento, una strategia semplice ma efficace è il serraggio progressivo, adottato da enti come la NASA, che nei loro standard di installazione di elementi filettati, dichiara:
"Se non diversamente specificato, la coppia deve essere applicata in tre incrementi:
• Primo step a ‘contatto’ (circa 0% della coppia finale)
• Secondo step tra il 50% e il 75% della coppia finale
• Terzo step al 100% della coppia finale"
Questo metodo consente di stabilizzare il giunto, riducendo il rischio di assestamenti successivi.
In alcuni casi, come nei giunti con guarnizioni e o-ring, si può anche effettuare una doppia avvitatura:
- Primo serraggio – Applicare coppia e angolo specificati per “condizionare” il giunto.
- Rilascio e riserraggio immediato – Allentare e serrare nuovamente con gli stessi valori.
Questa procedura compatta la guarnizione, rendendola più "rigida" e riducendo la successiva perdita di precarico. Con questo approccio, la perdita di precarico può scendere dal ~25% a circa ~10%.
Impostare strategie di questo tipo con il K-DUCER richiede pochi secondi, come illustrato in precedenza in altri articoli del nostro blog.
Nota bene: prima di scegliere la strategia corretta per un'applicazione, è importante sapere se e quanto le specifiche fornite dal produttore tengono già in conto del rilassamento del giunto.
Misurazione e tracciabilità garantiti
Ricordiamo che Kolver offre non solo strumenti di serraggio, ma anche soluzioni complete per il controllo di qualità.
Ogni ciclo di serraggio può essere registrato, analizzato e tracciato. In combinazione con strumenti come il K-TESTER per la misura della coppia, è possibile garantire ripetibilità, coerenza e affidabilità su ogni singola vite, monitorando in tempo reale coppia e angolo per individuare fenomeni di assestamento impattanti e applicando strategie di avvitatura avanzate per applicare il precarico desiderato ad ogni vite.
Nel mondo dell'assemblaggio di precisione, ogni dettaglio fa la differenza. Con Kolver, puoi raggiungere standard di qualità più elevati e rendere ogni assemblaggio più sicuro e affidabile.